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氧气浓缩器多参数测量装置的研制

北京生物医学工程 2024年第2期43卷 180-186页

作者：马振孟志平宋连有李娜北京市医疗器械检验研究院北京101111

目的研发一种氧气浓缩器的气体温度、压力、流量和氧气浓度的多参数测量装置,用于监测氧气浓缩器在标准YY 9706.269—2021中电磁兼容抗扰度实验时的基本性能。方法通过对氧气浓缩器电磁兼容抗扰度实验特点的分析,研发装置结构设计成回字... 详细信息

目的研发一种氧气浓缩器的气体温度、压力、流量和氧气浓度的多参数测量装置,用于监测氧气浓缩器在标准YY 9706.269—2021中电磁兼容抗扰度实验时的基本性能。方法通过对氧气浓缩器电磁兼容抗扰度实验特点的分析,研发装置结构设计成回字型,由温度传感器、压力传感器、可调节流阀、质量流量计、顺磁氧传感器、电源模块、数据采集器和数据记录软件组成,其中测量模块要求精度高、响应快、稳定性好,数据采集器要求分辨率高、采样率高,数据记录软件基于LabVIEW开发的检测应用程序。再使用标准气体、数字多用表和质量流量计等测量仪器,对研发装置进行氧气校正和准确性验证。同时根据标准YY 9706.269—2021条款202.***.2.1.10要求,选择医用分子筛制氧机作为样品进行电磁兼容抗扰度测试,使用研发装置监测样品的基本性能。结果研发装置的参数测量达到如下指标,温度的量程是0~100℃,压力的量程是0~200 kPa,流量的量程是0~15 L/min,氧气浓度的量程是0~100%;温度的准确度是±0.5℃,压力准确至所测值的±2%以内,流量准确至所测值的±2%以内,氧气浓度准确至所测值的±1%以内。结论研发装置能够准确测量氧气浓缩器的气体温度、压力、流量和氧气浓度,各个参数的测量结果以Excel文件形式保存。研发装置符合标准YY 9706.269—2021对氧气浓缩器在电磁兼容抗扰度实验的相关要求。

关键词：氧气浓缩器氧气浓度流量电磁兼容抗扰度

长短周期记忆网络微调的氧气浓缩器寿命预测模型迁移

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国防科技大学学报 2023年第4期45卷 243-252页

作者：崔展博景博焦晓璇潘晋新王生龙空军工程大学航空工程学院陕西西安710038

针对寿命预测模型迁移问题,提出了一种长短周期记忆网络微调(long short-term memory fine tune,LSTM-fine-tune)的迁移模型,利用理想条件下的试验数据对模型进行训练。在迁移过程中,对部分LSTM网络层进行冻结,利用实际服役环境下的数... 详细信息

针对寿命预测模型迁移问题,提出了一种长短周期记忆网络微调(long short-term memory fine tune,LSTM-fine-tune)的迁移模型,利用理想条件下的试验数据对模型进行训练。在迁移过程中,对部分LSTM网络层进行冻结,利用实际服役环境下的数据对网络其他部分进行修正。为验证模型的泛化能力,采用不同相位与幅值的正弦函数生成数据,通过学习数据获取正弦函数的经验知识,并应用至其他正弦函数的回归,结果表明LSTM-fine-tune模型能够快速拟合,平均均方误差仅为1.0335,明显低于直接预测误差1.5368。为通过实际监测数据检验本方法泛化能力,分别获取了试验条件下与实际服役环境下氧气浓缩器的数据,对模型的泛化能力进行验证。结果表明,迁移后训练集预测精度提高了43.0%,测试集预测精度提高了20.2%。

关键词：迁移学习寿命预测氧气浓缩器灰狼优化器

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分子筛氧气浓缩器多因素退化试验设计

北京航空航天大学学报 2023年第4期49卷 965-971页

作者：孙宏达景博章余焦晓璇空军工程大学航空工程学院西安710038 中国人民解放军93032部队延吉136200

针对分子筛氧气浓缩器(MSOC)退化试验(DT)研究不足及分子筛床(MSB)退化失效影响因素不明确的情况,提出了一种基于正交试验的氧气浓缩器退化试验设计方法。在分析氧气浓缩器工作原理的基础上,确定了造成分子筛床退化失效的主要因素,并搭... 详细信息

针对分子筛氧气浓缩器(MSOC)退化试验(DT)研究不足及分子筛床(MSB)退化失效影响因素不明确的情况,提出了一种基于正交试验的氧气浓缩器退化试验设计方法。在分析氧气浓缩器工作原理的基础上,确定了造成分子筛床退化失效的主要因素,并搭建了分子筛氧气浓缩器退化试验系统,通过多组对照试验确定并验证了退化试验的最佳试验高度为9 km;基于正交试验思想设计了分子筛氧气浓缩器退化试验方案,采用9组典型试验即可获得各因素的影响结果,减少了试验次数,降低了试验成本,提高了耦合试验的效率。该试验设计可以模拟受试设备的真实工作环境,并可有效降低试验因素变化对试验结果初值的影响。

关键词：分子筛氧气浓缩器退化试验正交试验耦合试验

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多应力耦合条件下氧气浓缩器退化建模

北京航空航天大学学报 2023年第2期49卷 472-481页

作者：潘晋新景博焦晓璇王生龙黄崧琳方玲空军工程大学航空工程学院西安710038 航空工业合肥江航飞机装备股份有限公司合肥230000

耦合应力条件下的建模是故障预测与健康管理领域的难点问题。以氧气浓缩器地面试验退化建模为例,针对试验中2种应力线性相关且耦合作用于氧气浓缩器退化的问题,提出了一种机理模型与数据驱动联合的偏微分方程建模方法。基于退化机理分... 详细信息

耦合应力条件下的建模是故障预测与健康管理领域的难点问题。以氧气浓缩器地面试验退化建模为例,针对试验中2种应力线性相关且耦合作用于氧气浓缩器退化的问题,提出了一种机理模型与数据驱动联合的偏微分方程建模方法。基于退化机理分析建立偏微分方程的基本形式,利用数据驱动的方法确定方程具体参数。通过偏微分方程建模,对2种应力进行解耦分析,确定引气湿度的增加会加快氧气浓缩器的退化速率,发现随着氧气浓缩器工作性能的退化,氧气浓缩器氧分压对引气压力的敏感性减弱,确定氧分压随引气压力变化斜率为健康因子。通过卡尔曼滤波器模式识别,确定氧气浓缩器退化可分为平稳阶段与退化阶段,与实际服役环境下氧气浓缩器退化数据对比,验证了氧气浓缩器两阶段退化特性。

关键词：多应力耦合退化建模偏微分方程氧气浓缩器卡尔曼滤波

基于退化阶段识别与LSTM-fine-tune的氧气浓缩器多阶段退化预测

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电子测量与仪器学报 2022年第7期36卷 136-143页

作者：黄崧琳景博潘晋新焦晓璇王生龙空军工程大学航空工程学院西安710038

退化预测是装备健康管理的重要技术途径,近年来,大量时间序列预测方法在退化预测中得到应用。然而,众多大型装备由于结构复杂,功能多样,在退化过程中存在明显的阶段性,采用单一的模型对不同阶段的退化进行预测将会出现明显的精度降低,... 详细信息

退化预测是装备健康管理的重要技术途径,近年来,大量时间序列预测方法在退化预测中得到应用。然而,众多大型装备由于结构复杂,功能多样,在退化过程中存在明显的阶段性,采用单一的模型对不同阶段的退化进行预测将会出现明显的精度降低,针对不同阶段对模型重新训练也会带来时间和算力的损失。针对多阶段退化的问题,引入了迁移学习的思想,提出了一种退化阶段识别与LSTM-fine-tune结合的多阶段退化预测方法,采用退化数据对LSTM模型训练,之后对部分网络参数进行冻结,在识别到装备出现新的退化阶段后,利用新阶段的退化数据对模型进行微调,以快速匹配不同阶段的数据。为验证模型的有效性,本文以氧气浓缩器为例进行模型应用。结果表明,本文方法能够有效识别氧气浓缩器3个阶段的退化,每个阶段的预测均方差分别为0.507、8.976和0.375,远低于不分段直接预测的均方误差76.87,在训练时间上,对比于每个阶段重新训练时间大幅缩短,在训练精度上,明显优于维纳过程、Lstar等传统方法。

关键词：长短周期记忆网络模式识别迁移学习氧气浓缩器

基于Entropy⁃SKF的机载氧气浓缩器退化分析

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电子测量与仪器学报 2021年第9期35卷 49-57页

作者：张庆一景博焦晓璇王生龙鲍杰龙迎利窦雯空军工程大学航空工程学院西安710038 威海技师学院威海264200 空军成都代表局成都610000

基于分子筛床变压吸附原理的机载氧气浓缩器是飞机生命保障系统的核心部件,可以为飞行员在飞行过程中提供氧气。对机载氧气浓缩器进行退化分析,可以实现故障预警,对机载氧气浓缩器的视情维修和构建飞机健康管理系统具有重要意义。机载... 详细信息

基于分子筛床变压吸附原理的机载氧气浓缩器是飞机生命保障系统的核心部件,可以为飞行员在飞行过程中提供氧气。对机载氧气浓缩器进行退化分析,可以实现故障预警,对机载氧气浓缩器的视情维修和构建飞机健康管理系统具有重要意义。机载氧气浓缩器的退化过程可以分为平稳阶段和加速退化两个阶段,但是由于退化模式变化点的不确定性,导致了退化模式转变的不确定性,因此正确识别退化模式转折点十分重要。氧分压值是反映机载氧气浓缩器制氧能力的一个重要参数,利用数据驱动的方法,针对模式转换的模糊性,首先提取数据的香农熵,然后通过转换卡尔曼(SKF)滤波器对实时数据样本进行处理,根据稳态退化和加速退化两个滤波器之间的后验概率来识别当前的退化模式,识别结果与实际情况相符,最后与小波分解和K⁃means算法进行对比,证明了基于信息熵的转换卡尔曼滤波器(Entropy⁃SKF)算法的有效性。

关键词：氧气浓缩器香农熵卡尔曼滤波阶段识别

基于YY 1468—2016标准完善医用气体管道氧气浓缩器系统的对策分析

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医疗卫生装备 2017年第12期38卷 130-134页

作者：伍子英广州医科大学附属第三医院广州510150

目的:依据YY 1468—2016《用于医用气体管道系统的氧气浓缩器供气系统》标准,探讨完善现行的医用气体管道氧气浓缩器系统的方法。方法:基于YY/T 0298—1998《医用分子筛制氧设备通用技术规范》对即将执行的YY 1468—2016新标准进行分析... 详细信息

目的:依据YY 1468—2016《用于医用气体管道系统的氧气浓缩器供气系统》标准,探讨完善现行的医用气体管道氧气浓缩器系统的方法。方法:基于YY/T 0298—1998《医用分子筛制氧设备通用技术规范》对即将执行的YY 1468—2016新标准进行分析。根据新标准,从氧气浓缩器的性能特点等方面出发提出有效的管理办法与措施。结果:改善了现用医用气体管道氧气浓缩器供气系统,使之可达至强制性标准要求。结论:只有强化气体管道氧气浓缩器供气系统日常的运行、监控、管理措施,才能达到新标准的使用要求。

关键词：氧气浓缩器医用气体管道供气系统管理标准

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家用氧气浓缩器

医疗卫生装备 1985年第3期 51-51页

作者：白晋生

美国纽约 John Bunn 公司发明了 RX/02型家用氧气浓缩器,它可释放出3升/分钟的氧气量,而其重量仅有24.3公斤。这个轻型、小巧的设备利于对存在供氧问题的农村地区的病人施以氧疗。该设备运转温升低,功耗小。机上装有一个易读的氧气流量... 详细信息

美国纽约 John Bunn 公司发明了 RX/02型家用氧气浓缩器,它可释放出3升/分钟的氧气量,而其重量仅有24.3公斤。这个轻型、小巧的设备利于对存在供氧问题的农村地区的病人施以氧疗。该设备运转温升低,功耗小。机上装有一个易读的氧气流量计、运行指示灯以及动力故障报警器。

关键词：氧气浓缩器

国家标准《氧气浓缩器》和《氧源转换器》通过审查

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航空标准化与质量 2009年第4期 4-4页

作者：杨报金惠杰 351厂

2009年6月4日,中国航空工业集团公司在合肥主持召开了国家标准审查会。会议审查了351厂主编的《氧气浓缩器》和《氧源转换器》2项标准,参加会议的有国家标准委技术标准审查部等9个单位的11位代表。会议认为这2项标准的编制符合要求,同... 详细信息

2009年6月4日,中国航空工业集团公司在合肥主持召开了国家标准审查会。会议审查了351厂主编的《氧气浓缩器》和《氧源转换器》2项标准,参加会议的有国家标准委技术标准审查部等9个单位的11位代表。会议认为这2项标准的编制符合要求,同意标准通过审查上报批准。

关键词：氧气浓缩器国家标准转换器中国航空工业审查部标准审查氧源集团公司技术标准参加会议